美國科學(xué)家研制出新型碳纖維材料 或成環(huán)保材料新寵

長久以來，回收以及修復(fù)復(fù)合材料一直是一大技術(shù)挑戰(zhàn)。特別是針對碳纖維復(fù)合材料，無論是回收已經(jīng)產(chǎn)生的材料或是讓材料易于回收，都是十分困難的事，因而使其 堆積了幾百萬磅于垃圾掩場。試圖修復(fù)受損的碳纖維復(fù)合材料組件更麻煩，例如被砸爛的汽車引擎蓋。雖然膠黏劑可加以分解，但這一過程通常十分昂貴且能量密 集，而且可能導(dǎo)致有毒的廢棄物。復(fù)合材料可加以粉碎，但其結(jié)果是成為不像長纖維那樣強勁的短纖維。

美國科羅拉多州的研究人員們一直致力于可回收材料領(lǐng)域的研究。例如，科羅拉多州立大學(xué)(Colorado State University)的研究團隊不久前開發(fā)出一種聚合物合成工藝，能夠以加熱的方式讓聚合物回收至其原始的分子狀態(tài)，從而帶來兼具生物可再生與可回收的新一類可持續(xù)發(fā)展的生物聚合物。

如今，科羅拉多大學(xué)波德分校(University of Colorado Boulder;CU-Boulder)的研究人員更進一步實現(xiàn)了“不可能的任務(wù)”——將碳纖維復(fù)合材料回收至具有原始強度特性的新材料。這包括碳纖維與膠黏劑，只要在室溫下將這兩種復(fù)合材料浸泡在有機溶液下，就可以使其完全回收。相形之下，材料的制造過程與回收過程也更快速且節(jié)能。

長久以來，回收以及修復(fù)復(fù)合材料一直是一大技術(shù)挑戰(zhàn)。特別是針對碳纖維復(fù)合材料，無論是回收已經(jīng)產(chǎn)生的材料或是讓材料易于回收，都是十分困難的事，因而使其 堆積了幾百萬磅于垃圾掩場。試圖修復(fù)受損的碳纖維復(fù)合材料組件更麻煩，例如被砸爛的汽車引擎蓋。雖然膠黏劑可加以分解，但這一過程通常十分昂貴且能量密 集，而且可能導(dǎo)致有毒的廢棄物。復(fù)合材料可加以粉碎，但其結(jié)果是成為不像長纖維那樣強勁的短纖維。

迄今為止，大多數(shù)的碳纖維 復(fù)合材料回收工作通常使用高溫?zé)峤鈽渲由先廴诨蚯兴槔w維的方式，但這兩種工藝都可能使質(zhì)量降低。如果能在較低溫度下以化學(xué)工藝回收專用材料，就能保有 更多的樹脂以及恢復(fù)更多的高質(zhì)量的纖維，例如總部位于中國的Adesso。此外，Adherent采用濕式化學(xué)分解復(fù)合材料聚合物矩陣的碳纖維回收途徑也承諾了更高質(zhì)量。它能夠讓短纖維保有95%的原始材料強度。

科羅拉多大學(xué)的研究團隊在最近一期的《先進材料》(Advanced Materials)期刊中發(fā)表其研究成果。這篇研究報告的主要作者Philip Taynton確信其研究方法具有商用化可行性，因而共同成立了一家新創(chuàng)公司，期望使這種創(chuàng)新的碳纖維材料帶入市場。

速度也與此息息相關(guān)：相較于其他材料大約需要1小時加熱成型的時間，新的復(fù)合材料的制造速度更快得多。科羅拉多大學(xué)的研究團隊所開發(fā)的復(fù)合材料只需要60秒的時間就能固化成型，這一成果是極其迅速的，因而適用于大量生產(chǎn)的汽車制造業(yè)等領(lǐng)域。